Sıcaklık artışı yansıyan dalga boyunun neden daha uzun dalga boylarına kaymasına neden olur? Termal genleşme etkisi ve termal optik etkisinin rolleri nelerdir?
Sıcaklık artışı, iki ana etkinin birleşik etkisiyle Fiber Bragg Grating (FBG) tarafından yansıtılan dalga boyunun daha uzun dalga boylarına (kızılöteleme) kaymasına neden olur: termal genleşme etkisi ve termal optik etki.
-
Termal genleşme etkisi: Bir optik fiberin sıcaklığı arttığında, fiber malzemesi (tipik olarak silika) termal genleşmeye uğrar. Bu genleşme, FBG’nin ızgara periyodunda (Λ) bir artışa neden olur. Bragg koşulu (λB = 2 * neff * Λ), burada λB Bragg dalga boyu ve neff etkin kırılma indisidir, Λ’daki bir artış doğrudan Bragg dalga boyunun daha uzun değerlere kaymasına neden olur.
-
Termal optik etki: Fiber çekirdek malzemesinin kırılma indisi de sıcaklık değişimlerine duyarlıdır. Sıcaklık yükseldikçe, fiber çekirdeğinin etkin kırılma indisi (neff) artar. Kırılma indisindeki bu değişiklik, termal genleşmeden kaynaklanan değişiklikten daha önemlidir. Bragg koşuluna göre neff’teki bir artış, Bragg dalga boyunun daha uzun dalga boylarına kaymasına da neden olur.
Her iki etki de sinerjik olarak çalışır ve sıcaklık arttıkça FBG’nin yansıtılan dalga boyunun daha uzun dalga boylarına kaymasına neden olur. Tipik silika optik fiberler için, termal optik etki genellikle toplam dalga boyu kaymasına termal genleşme etkisinden daha büyük bir katkı sağlar.
OFSCN®, bu prensipleri hassas sıcaklık ölçümü için kullanarak çeşitli sıcaklık ortamları için tasarlanmış bir dizi Fiber Bragg Grating Sıcaklık Sensörü sunar:
-
OFSCN® 100°C Fiber Bragg Grating Sıcaklık Sensörü
Daha fazla ayrıntıyı burada bulabilirsiniz:
-
OFSCN® 300°C Fiber Bragg Grating Sıcaklık Sensörü
Daha fazla ayrıntıyı burada bulabilirsiniz:
-
OFSCN® 500°C Fiber Bragg Grating Sıcaklık Sensörü
Daha fazla ayrıntıyı burada bulabilirsiniz:
-
OFSCN® Ultra-düşük sıcaklık FBG sıcaklık sensörü
Daha fazla ayrıntıyı burada bulabilirsiniz: